JP2015174250A - 多層フィルム、成形フィルムおよび包装体 - Google Patents

Abstract

【課題】延伸工程を伴うことなくガスバリア性と成形加工性とを両立した多層フィルム、成形フィルムおよび包装体を提供すること。
【解決手段】本発明の多層フィルムは、熱可塑性を有する結晶性樹脂Ａを含有する第１の層１１と、結晶性樹脂Ａとは異なる熱可塑性樹脂Ｂを含有する第２の層１２とを交互に繰り返し積層してなる繰り返し部１５を含むものであり、第１の層１１の平均層厚みをａ［ｎｍ］とし、第２の層１２の平均層厚みをｂ［ｎｍ］としたとき、ａ≦ｂなる関係を満足している。
【選択図】図２

Description

本発明は、多層フィルム、成形フィルムおよび包装体に関するものである。

食品や医薬品等を包装するために用いられる包装袋、包装容器のような包装体において、要求される様々な性能を満足させるために、これら包装体の少なくとも一部において、複合化（多層化）された多層フィルムが多く用いられる。

このような包装袋や包装容器である包装体に用いられる多層フィルムには、耐衝撃性やガスバリア性が要求される。すなわち、一般的には、内容物保護の観点から機械的強度を、内容物の長期保管の観点から酸素や水蒸気といったガスバリア性に優れた包装材料（多層フィルム）が要求されることが多い。これら強度やガスバリア性を向上させる手段として、高分子材料で構成される多層フィルムを延伸することで、多層フィルム中において、得られる高分子材料の結晶を配向させる方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記のような多層フィルムを延伸する手法では、優れた機械的強度およびガスバリア性の他に、さらに、多層フィルムを２次元的に成形し得る成形加工性を優れたものとすることが非常に困難であった。

特開２００７−２８３５６９号公報

本発明の目的は、延伸工程を伴うことなくガスバリア性と成形加工性とを両立した多層フィルム、成形フィルムおよび包装体を提供することである。

このような目的は、下記（１）〜（９）の本発明により達成される。
（１） 熱可塑性を有する結晶性樹脂Ａを含有する第１の層と、前記結晶性樹脂Ａとは異なる熱可塑性樹脂Ｂを含有する第２の層とを交互に繰り返し積層してなる繰り返し部を含む多層フィルムであって、
前記第１の層の平均層厚みをａ［ｎｍ］とし、前記第２の層の平均層厚みをｂ［ｎｍ］としたとき、ａ≦ｂなる関係を満足することを特徴する多層フィルム。

（２） ａ／ｂは、０．１０以上、１．００以下である上記（１）に記載の多層フィルム。

（３） 前記第１の層は、その平均層厚みが１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下である上記（１）または（２）に記載の多層フィルム。

（４） 前記結晶性樹脂Ａは、その重量平均分子量が４０，０００以上、２００，０００以下である上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の多層フィルム。

（５） 前記第２の層中において、前記熱可塑性樹脂Ｂは、結晶性を有する上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の多層フィルム。

（６） 前記第２の層は、その平均層厚みが５０ｎｍ以上、２０００ｎｍ以下である上記（５）に記載の多層フィルム。

（７） 前記熱可塑性樹脂Ｂは、その重量平均分子量が１００，０００以上、４００，０００以下である上記（５）または（６）に記載の多層フィルム。

（８） 上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の多層フィルムを２次成形することにより得られることを特徴とする成形フィルム。

（９） 上記（１)ないし（７）のいずれかに記載の多層フィルム、または、請求項８に記載の成形フィルムを備えることを特徴とする包装体。

本発明によれば、延伸工程を伴うことなく、ガスバリア性と成形加工性とを両立した多層フィルム、ガスバリア性に優れた成形フィルム、および、かかる多層フィルムまたは成形フィルムを備える包装体を提供することができる。

本発明の多層フィルムを備える包装体の実施形態を示す斜視図である。 図１中におけるＡ−Ａ線断面図である。 実施例６の多層フィルムにおけるＴＥＭ断面写真である。 （ａ）、（ｂ）は、ぞれぞれ、実施例１、２の多層フィルムにおけるポリエチレン樹脂の結晶面（２００）に由来するＸ線回折像である。 （ａ）、（ｂ）は、ぞれぞれ、実施例４、５の多層フィルムにおけるポリエチレン樹脂の結晶面（２００）に由来するＸ線回折像である。

以下、本発明の多層フィルム、成形フィルムおよび包装体を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて、詳細に説明する。

本発明の多層フィルムは、熱可塑性を有する結晶性樹脂Ａを含有する第１の層と、結晶性樹脂Ａとは異なる熱可塑性樹脂Ｂを含有する第２の層とを交互に繰り返し積層してなる繰り返し部を含む多層フィルムであって、第１の層の平均層厚みをａ［ｎｍ］とし、第２の層の平均層厚みをｂ［ｎｍ］としたとき、ａ≦ｂなる関係を満足することを特徴する。かかる関係を満足することにより、第１の層中において、結晶性樹脂Ａは、結晶の分子鎖軸が、前記多層フィルム平面に対して傾斜方向に配向した異方性結晶、および水平方向に配向した異方性結晶のうちの少なくとも１種を容易に形成することができるようになる。その結果、多層フィルムは、延伸工程を伴うことなく、ガスバリア性に優れたものとなる。さらに、第２の層に、多層フィルムに収納部を形成して成形フィルムとする際に、多層フィルムに優れた成形加工性を付与する機能を発揮させることができる。そのため、多層フィルムに収納部を２次成形して、多層フィルムを成形フィルムとしたとしても、成形フィルムは、多層フィルムが備えるガスバリア性を維持したものとなる。
したがって、かかる構成の多層フィルムは、延伸工程を伴うことなく、ガスバリア性と成形加工性とを両立したものであると言え、また、成形フィルム１は、成形加工を施した後にも、優れたガスバリア性を発揮するものと言える。さらに、かかる多層フィルムまたは成形フィルムを備える包装体は、成形加工がなされた後にも、優れたガスバリア性を発揮するものとなる。

以下では、まず、本発明の多層フィルムを説明するのに先立って、本発明の多層フィルムを備える包装体について説明する。

＜包装体＞
図１は、本発明の多層フィルムを備える包装体の実施形態を示す斜視図、図２は、図１中におけるＡ−Ａ線断面図である。なお、以下の説明では、図１中の上側を「上」、下側を「下」と言う。

包装体１００は、ブリスターパックとしてのＰＴＰフィルム（包装容器）であり、ワークとしての錠剤４０を収納する収納部（凹部；ポケット）２０を備える成形フィルム１と、成形フィルム１の収納部２０の開口を封止（密封）するようにして成形フィルム１に取着（重ね合わ）されたカバーフィルム３０とを有している。

図１、２に示す成形フィルム１は、樹脂製のものであり、全体形状が帯状（短冊状）をなすフィルム（シート）からなり、このフィルムのカバーフィルム３０と反対側の面から突出するように収納部２０が形成され、このようにフィルムを突出させることで、収納部２０は、フィルムのカバーフィルム３０側の面に、錠剤４０を収納し得る凹部を備えるものとなっている。かかる構成の収納部２０を、本実施形態では、成形フィルム１の長手方向に沿って４つ、短手方向に沿って２つずつ並ぶようにして、計８つ設けられている。

また、カバーフィルム３０は、全体形状が成形フィルム１に対応するような帯状をなしており、本実施形態では、アルミニウムで構成されている。

以上のような構成の包装体１００において、成形フィルム１が、本発明の多層フィルムで構成され、成形フィルム１は、帯状（フィルム状）をなす多層フィルムに、二次元的に収納部２０が形成されたものである。

以下、成形フィルム１、すなわち、本発明の多層フィルムについて詳述する。
成形フィルム１は、前述の通り、全体形状が帯状をなすフィルムに収納部２０が形成されたものであるが、図２に示す通り、熱可塑性を有する結晶性樹脂Ａを含有する第１の層１１と、結晶性樹脂Ａとは異なる熱可塑性樹脂Ｂを含有する第２の層１２とを積層した積層体で構成される繰り返し部１５を、複数積層してなるものである。すなわち、成形フィルム１は、繰り返し部１５を複数積層したものとすることで、結晶性樹脂Ａを含有する第１の層１１を、熱可塑性樹脂Ｂを含有する第２の層１２で挟み込んだ構成のものである。

かかる構成の成形フィルム１において、本発明では、第１の層１１の平均層厚みをａ［ｎｍ］とし、第２の層１２の平均層厚みをｂ［ｎｍ］としたとき、ａ≦ｂなる関係を満足している。

この関係を満足すること、すなわち、第１の層１１の平均層厚みａを、第２の層１２の平均層厚みｂと等しいか、第２の層１２の平均層厚みｂよりも薄くすることにより、結晶性樹脂Ａの結晶成分の成長方向を制御することができる。その結果、第１の層１１中において結晶性樹脂Ａは、従来の高分子材料で構成されるフィルムのように球晶を多く有し、その結晶の分子鎖軸が、フィルム平面に対して垂直方向に配向した異方性結晶（Ｏｎ−ｅｄｇｅ）となることなく、結晶性樹脂Ａの結晶の分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜方向に配向した異方性結晶、あるいは水平方向に配向した異方性結晶（Ｉｎ−ｐｌａｎｅ）を有する有利な配向状態を形成することとなる。

このように成形フィルム１において、第１の層１１は、結晶性樹脂Ａを含有し、結晶性樹脂Ａの結晶成分の分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜方向に配向した異方性結晶、あるいは水平方向に配向した異方性結晶（Ｉｎ−ｐｌａｎｅ）を有するものとなる。そのため、第１の層１１を水蒸気が透過すると仮定した場合、水蒸気が透過するのに通過する経路（パス）が長くなることから、かかる構成の第１の層１１を備える成形フィルム（多層フィルム）１は、延伸工程を伴うことなく、優れたガスバリア性（水蒸気バリア性）を発揮するものとなる。

すなわち、成形フィルム１において、第１の層１１は、ガス（水蒸気）の透過を防止するガスバリア層としての機能を発揮する。

この成形フィルム１のガスバリア性は、例えば、成形フィルム１が備える収納部２０を水蒸気が透過する水蒸気透過度で規定することができ、内壁面が内径φ10.0ｍｍ×高さ4.5ｍｍの大きさの前記収納部を形成したとき、10.0 mg/10pockets-day・４０℃・９０％ＲＨ以下であることが好ましく、5.0 mg/10pockets-day・４０℃・９０％ＲＨ以下であることがより好ましく、2.0 mg/10pockets-day・４０℃・９０％ＲＨ以下であることがさらに好ましい。なお、この水蒸気透過度は、ＪＩＳ Ｋ７１２６（Ｂ法、等圧法）に記載の方法により測定される。

なお、第１の層１１の平均層厚みとは、成形フィルム１が備える全ての第１の層１１の厚さの和を、成形フィルム１が備える第１の層１１の総数で除したものをいい、また、第２の層１２の平均層厚みとは、成形フィルム１が備える全ての第２の層１２の厚さの和を、成形フィルム１が備える第２の層１２の総数で除したものをいう。

また、結晶性樹脂Ａの結晶の分子鎖軸は、フィルム平面に対して傾斜、または水平方向に配向しているのが好ましいが、水平方向に配向していることがより好ましい。これにより、水蒸気が透過するのに通過する経路がさらに長くなるため、成形フィルム１は、より優れたガスバリア性を発揮することとなる。

さらに、前記結晶の分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜している場合には、分子鎖軸とフィルム平面の成す最少角度が１０°以上、８０°以下であることが好ましい。分子鎖軸とフィルム平面の成す最少角度が前記範囲内にあることで、分子鎖がフィルム平面に垂直である場合と同様に結晶ラメラ中の結晶面を、フィルム平面に対して広範囲に分布することができる。このように、結晶面を、広範囲に分布させることができると言う観点から、成形フィルム１のガスバリア性を向上させることができる。

なお、配向結晶の傾きは、例えば、ＳＡＸＳ測定から得られた結晶性樹脂の結晶ラメラ由来の１次元データから角度を読み取ることで確認できる。

また、第１の層１１中において、傾斜方向および平行方向に結晶性樹脂Ａが配向した異方性結晶の配向度は、0.80以上1.00未満であることが好ましく、0.90以上1.00未満であることがより好ましい。前記配向度が前記範囲内となることで、成形フィルム１は、より優れたガスバリア性を発揮する。なお、この配向度は、第１の層１１中に含まれる結晶性樹脂Ａのうち、結晶の分子鎖軸が、成形フィルム１の平面に対して傾斜方向または水平方向に配向したものについて、X線回折像を一次元化して得られる回折ピークの半値幅(H)を用いてΠ=(180- H)/180の式で求めた値を言う。

この第１の層１１は、ａ≦ｂなる関係を満足しているが、その平均層厚みが１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上、５００ｎｍ以下であることがより好ましく、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。第１の層１１の平均層厚さを、かかる範囲内に設定することで、サイズ効果による高分子結晶の特異的な構造を形成し、結晶性樹脂Ａの結晶成分の生長をより精密に制御できる。そのため、結晶性樹脂Ａの結晶成分の分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜方向に配向した異方性結晶、あるいは水平方向に配向した異方性結晶が第１の層１１中に形成されることから、熱可塑性樹脂の特徴を損なうことなく第１の層１１ひいては成形フィルム１のガスバリア性を向上させることができる。なお、第１の層１１の平均層厚みが前記上限値よりも厚い場合には、結晶性樹脂Ａの種類によっては、第１の層１１中に占める高分子結晶の構造制御が達成された部位の割合が低下し、これに起因して、ガスバリア性向上の効果が十分に得られないおそれがある。また、第１の層１１の平均層厚みが前記下限値より薄い場合にも、また同様である。

また、第１の層１１の平均層厚みの標準偏差は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。前記標準偏差を上記のような値に設定されることで、成形フィルム１が備える各第１の層１１が均一な厚さを有するものであると言える。そのため、成形フィルム１が備える各第１の層１１において、傾斜方向に配向した異方性結晶、あるいは水平方向に配向した異方性結晶が、確実に形成されることから、各第１の層１１がそれぞれ優れたガスバリア性を発揮し、かかる第１の層１１の集合体である成形フィルム１は、より優れたガスバリア性を発揮することとなる。

また、第１の層１１に含まれる結晶性樹脂Ａとしては、結晶性を有する熱可塑性樹脂であれば、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンのようなオレフィン樹脂、ナイロン６、ナイロン６６のようなポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレン−２，６−ナフタレートのようなポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリ乳酸樹脂、ポリグリコール酸樹脂およびポリカプロラクトン樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合せて用いることができる。これらの中でも、ポリオレフィン樹脂が好ましく、ポリエチレン樹脂がより好ましく、高密度ポリエチレンがさらに好ましい。これにより、結晶性樹脂Ａの結晶成分をより確実に配向制御することができる。そのため、第１の層１１の平均層厚みを、前記範囲内に設定することで、第１の層１１中において、結晶性樹脂Ａの結晶を、その分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜方向に配向した異方性結晶、あるいは水平方向に配向した異方性結晶とすることができる。

なお、結晶性樹脂Ａをポリエチレン樹脂とする場合、ポリエチレン樹脂の結晶成分に由来する示唆熱分析法で求めた熱融解量（ΔＨ）は２０Ｊ／ｇ以上であることが好ましく、３０Ｊ／ｇ以上であることがより好ましい。ポリエチレン樹脂の結晶成分に由来する示唆熱分析法で求めた熱融解量（ΔＨ）が前記数値未満である場合、ポリエチレン樹脂の結晶生長が十分ではなく、第１の層１１の平均層厚みが薄い場合には、ガスバリア性の効果が低減するおそれがある。

また、結晶性樹脂Ａの重量平均分子量は、４０，０００以上、２００，０００以下であることが好ましく、４５，０００以上、１５０，０００以下であることがより好ましく、５０，０００以上、１２０，０００以下であることがさらに好ましい。これにより、第１の層１１の平均層厚みが前記範囲内に設定された際、すなわち、第１の層１１がナノメートル領域の厚み空間に設定された際に、結晶性樹脂Ａの分子運動が著しく阻害されることなく、結晶性樹脂Ａの結晶の分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜方向に配向した状態または水平方向に配向した状態で、結晶化することが可能となることから、成形フィルム１に優れたガスバリア性を付与することができる。

また、第２の層１２は、本発明では、図２に示すように、隣接する第１の層１１同士の間に介在し、さらに、ａ≦ｂなる関係、すなわち、第２の層１２の平均層厚みｂを、第１の層１１の平均層厚みａと等しいか、第１の層１１の平均層厚みａよりも厚くする関係を満足している。かかる関係を満足することにより、第２の層１２は、前記第１の層１１を適切な厚さに設定して、第１の層１１中において、結晶性樹脂Ａの結晶成分の分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜方向に配向した状態または水平方向に配向した状態で、結晶性樹脂Ａを結晶化させる機能を発揮する。さらに、第２の層１２は、平板状をなす多層フィルムに収納部２０を形成して成形フィルム１とする際に、多層フィルムに優れた成形加工性を付与する機能を発揮する。

したがって、前述した第１の層１１同士の間に、前記関係を満足する第２の層１２が介在することで、第１の層１１が優れたガスバリア性を発揮するとともに、多層フィルムに収納部２０を２次成形して成形フィルム１を形成したとしても、前記ガスバリア性を維持し得るものとなる。すなわち、多層フィルムを、延伸工程を伴うことなく、ガスバリア性と成形加工性とを両立したものとすることができ、その結果、成形フィルム１は、成形加工を施した後にも、優れたガスバリア性を発揮するものとなる。

なお、第１の層の平均層厚みａ［ｎｍ］と、第２の層の平均層厚みｂ［ｎｍ］とは、前述の通り、ａ≦ｂなる関係を満足すればよいが、ａ／ｂの関係で示すと、ａ／ｂは、０．１０以上、１．００以下であることが好ましく、０．４３以上、１．００以下であることがより好ましい。これにより、前述したａ≦ｂなる関係を満足することにより得られる効果をより顕著に発揮させることができる。

また、第２の層１２に含まれる熱可塑性樹脂Ｂとしては、結晶性樹脂Ａとは異なる熱可塑性樹脂であれば、特に限定されないが、例えば、上述した第１の層１１に含まれる結晶性樹脂Ａとして挙げたものの他、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合せて用いることができる。

また、第２の層１２は、上記の通り、多層フィルムに優れた成形加工性を付与する機能を有するが、かかる機能をより顕著に発揮させるためには、熱可塑性樹脂Ｂとしては、上述したものの中でも、ポリプロピレン、エチレン−環状オレフィンのいずれか１つ以上を含むことが好ましい。

さらに、第２の層１２において、熱可塑性樹脂Ｂは、第１の層１１における結晶性樹脂Ａと同様に、結晶性を示すことが好ましく、熱可塑性樹脂Ｂの結晶成分の分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜方向に配向した状態、または水平方向に配向した状態で存在していることがより好ましい。このように、第２の層１２において熱可塑性樹脂Ｂが結晶性を示し、さらに、第２の層１２における熱可塑性樹脂Ｂの結晶生長が制御されることで、第２の層１２におけるガスバリア性を向上させることができる。

また、熱可塑性樹脂Ｂの結晶の分子鎖軸は、フィルム平面に対して傾斜、または水平方向に配向していることが好ましいが、水平方向に配向していることがより好ましい。これにより、水蒸気が透過するのに通過する経路がさらに長くなるため、成形フィルム１は、より優れたガスバリア性を発揮することとなる。

さらに、前記結晶の分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜している場合には、分子鎖軸とフィルム平面の成す最少角度が１０°以上、８０°以下であることが好ましい。分子鎖軸とフィルム平面の成す最少角度が前記範囲内にあることで、分子鎖がフィルム平面に垂直である場合と同様に結晶ラメラ中の結晶面を、フィルム平面に対して広範囲に分布することができる。このように、結晶面を、広範囲に分布させることができると言う観点から、成形フィルム１のガスバリア性を向上させることができる。

また、第２の層１２中において、傾斜方向および平行方向に熱可塑性樹脂Ｂが配向した異方性結晶の配向度は、０．８０以上１．００未満であることが好ましく、０．９０以上１．００未満であることがより好ましい。前記配向度が前記範囲内となることで、成形フィルム１は、より優れたガスバリア性を発揮する。なお、ここの配向度(Π)は、第１の層１１中に含まれる結晶性樹脂Ａのうち、結晶の分子鎖軸が、成形フィルム１の平面に対して傾斜方向または水平方向に配向したものについて、X線回折像を一次元化して得られる回折ピークの半値幅(H)を用いてΠ=(180- H)/180の式で求めた値を言う。

ａ≦ｂなる関係を満足して、第２の層１２に上述した機能を発揮させつつ、第２の層１２におけるガスバリアを向上させるには、第２の層１２は、その平均層厚みが５０ｎｍ以上、２０００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下であることがより好ましく、５０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下であることがさらに好ましい。第２の層１２の平均層厚みが前記上限値よりも厚い場合には、熱可塑性樹脂Ｂの種類によっては、第２の層１２中に占める高分子結晶の構造制御が達成された部位の割合が低下し、これに起因して、ガスバリア性向上の効果が十分に得られないおそれがある。また、第２の層１２の平均層厚みが前記下限値より薄い場合にも、同様であり、さらに、成形フィルム（多層フィルム）１の成形性が低下するおそれがある。なお、この場合、熱可塑性樹脂Ｂとしては、ポリプロピレン、エチレン−環状オレフィンのいずれか１つ以上を含むことが好ましい。これにより、第２の層１２における結晶生長をより確実に制御させることができる。

また、第２の層１２の平均層厚みの標準偏差は、１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。前記標準偏差を上記のような値に設定されることで、成形フィルム１が備える各第２の層１２が均一な厚さを有するものであると言える。そのため、第２の層１２に、多層フィルムに収納部２０を形成して成形フィルム１とする際に、多層フィルムに優れた成形加工性を付与する機能を発揮させることができる。さらに、成形フィルム１が備える各第２の層１２において、傾斜方向に配向した異方性結晶、あるいは水平方向に配向した異方性結晶が、確実に形成されることから、各第２の層１２がそれぞれ優れたガスバリア性を発揮し、かかる第２の層１２の集合体である成形フィルム１は、より優れたガスバリア性を発揮することとなる。

さらに、熱可塑性樹脂Ｂの重量平均分子量は、１０，０００以上、４００，０００以下であることが好ましく、１５０，０００以上、３７０，０００以下であることがより好ましく、２００，０００以上、３５０，０００以下であることがさらに好ましい。前記熱可塑性樹脂Ｂの重量平均分子量が前記範囲内にあることにより、成形フィルム（多層フィルム）１のフィルム物性や成形性を阻害することなく、第２の層１２における熱可塑性樹脂Ｂの配向結晶化を達成することが出来る。

なお、前記結晶性樹脂Ａの重量平均分子量が前記好ましい範囲であるときに、前記熱可塑性樹脂Ｂの分子量が前記好ましい範囲を満足していることが好ましい。これにより、前記効果をより顕著に発揮することができる。

なお、上記のような第１の層１１および第２の層１２では、それぞれ、結晶性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂの結晶の分子鎖軸が、いずれもフィルム平面に対して傾斜、あるいは水平方向に配向した異方性結晶を有するものであることがより好ましく、水平方向に配向した異方性結晶を有するものであることがより一層好ましい。これにより、結晶ラメラ中の結晶面が成形フィルム１の平面上に広範囲に分布することから、さらに、より一層ガスバリア性の高い成形フィルム１とすることができる。

また、第１の層１１および第２の層１２にそれぞれ含まれる結晶性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂは、それぞれ、１種の単量体（モノマー）が重合したホモ（ポリマー）樹脂であってもよく、２種以上の単量体が重合した共重合樹脂（コポリマー）、または、２種類以上の前記ホモ樹脂および／もしくは共重合樹脂を含むブレンド体であってもよい。

また、第１の層１１および第２の層１２中には、それぞれ、結晶性樹脂Ａ、熱可塑性樹脂Ｂの他に、各種添加剤が添加されていても良く、具体的には、例えば、酸化防止剤、帯電防止剤、結晶核剤、無期粒子、有機粒子、減粘剤、増粘剤、熱安定化剤、滑剤、赤外線吸収剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。

なお、前述の通り、本発明では、第１の層１１に含まれる結晶性樹脂Ａと、第２の層１２に含まれる熱可塑性樹脂Ｂとは、異なるものである。ここで、本明細書中において、「結晶性樹脂Ａとは異なる熱可塑性樹脂Ｂ」とは、結晶性樹脂Ａと化学構造が異なるということであり、結晶性樹脂Ａの化学構造が単量体の繰り返し構造を有する際には、まず、この単量体の繰り返し構造が熱可塑性樹脂Ｂが有する単量体の繰り返し構造が異なる場合のことを言い、また、結晶性樹脂Ａの繰り返し構造が熱可塑性樹脂Ｂとは異なるものでなかったとしても、樹脂全体に対する繰り返し構造の重量比率、または、繰り返し構造以外に含まれる他の化学構造が熱可塑性樹脂Ｂと異なる場合には、熱可塑性樹脂Ｂは「結晶性樹脂Ａとは異なる」ものであると言う。さらに、結晶性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂが２種類以上の樹脂（前記ホモ樹脂および／もしくは共重合樹脂）のブレンド体である際には、結晶性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂにそれぞれ含まれる樹脂の種類が異なるものでなかったとしても、結晶性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂにそれぞれ含まれる樹脂の配合比率が異なるものである場合には、熱可塑性樹脂Ｂは「結晶性樹脂Ａとは異なる」ものであると言う。

また、結晶性樹脂Ａと、結晶性樹脂Ａとは異なる熱可塑性樹脂Ｂとの組み合わせとしては、特に限定されないが、例えば、ポリオレフィン樹脂と、ポリプロピレンおよびエチレン−環状オレフィンのうちのいずれか１つ以上との組み合わせであることが好ましく、ポリエチレン樹脂と、ポリプロピレンおよびエチレン−環状オレフィンのうちのいずれか１つ以上との組み合わせであることがより好ましく、高密度ポリエチレンと、ポリプロピレンおよびエチレン−環状オレフィンのうちのいずれか１つ以上との組み合わせであることがさらに好ましい。このような組み合わせとすることで、前述したような効果がより顕著に発揮されるため、より一層厳密な結晶生長制御および配向制御が可能となり、成形フィルム１をより優れたガスバリア性を有するものとすることができるとともに、成形フィルム１をより優れた成形性を有するものとすることができる。特に、高密度ポリエチレンと、ポリプロピレンとの組み合わせでは、第１の層１１と第２の層１２との界面において、これらが互いに接触し、これが起点として、第１の層１１および第２の層１２における結晶形成を促進させることができる。また、このように、双方の結晶が第１の層１１と第２の層１２との界面において形成されるため、得られる成形フィルム１は、前記界面で優れた密着性を発揮するものとなる。

さらに、成形フィルム１は、第１の層１１と第２の層１２とが積層された積層体で構成される繰り返し部１５を、複数積層してなるものであるが、この繰り返し部１５の数は、特に限定されないが、１０以上、１００００以下であることが好ましく、１００以上、５０００以下であることがより好ましい。成形フィルム１が有する繰り返し部１５の数が前記範囲内である場合、さらに、第１の層１１の平均層厚みを前記範囲内とすることにより、結晶性樹脂Ａの結晶成分の生長をより精密に制御できるため、より確実にガスバリア性の高いフィルムを得ることができる。

特に、１００ｎｍ以下の第１の層１１が１００層以上、成形フィルム１に形成されている場合には、成形フィルム１のガスバリア性をさらに向上させることができ、さらに、１００ｎｍ以下の第１の層１１が１０００層以上、成形フィルム１に形成されている場合には、成形フィルム１のガスバリア性を特に向上させることができる。なお、上限値は特に設定されないが、１００００層以下であることが好ましい。

さらに、成形フィルム１の全体の厚さ（総厚さ）は、特に限定されないが、例えば、１μｍ以上、１０００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以上、５００μｍ以下であることがより好ましく、１００μｍ以上、２５０μｍ以下であることがさらに好ましい。成形フィルム１全体の厚さが、前記下限値未満では、結晶性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂの種類によっては、皺が入りやすいなど取り扱い性が悪くなるおそれがある。また、成形フィルム１全体の厚さが前記上限値より厚い場合には、結晶性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂの種類によっては、成膜が困難であったり、層の数が多くなりすぎるため生産効率が悪くなったり、厚みが大きすぎるため加工時等に取り扱い性が悪くなるおそれがある。

また、成形フィルム（多層フィルム）１では、第１の層１１および第２の層１２において、それぞれ、結晶性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂが結晶化することが好ましいが、これら結晶性樹脂Ａおよび熱可塑性樹脂Ｂの結晶成分の配向状態は、Ｘ線回折により、以下のようにして、評価することができる。

すなわち、成形フィルム１における、結晶性樹脂Ａと熱可塑性樹脂Ｂの少なくともいずれかの結晶成分に由来するＸ線回折像が、円周方向（Φ）に強度分布のある点状、円弧上のいずれか１種類以上の形状に出現することにより、結晶の分子鎖軸が、フィルム平面に対して傾斜方向に配向した異方性結晶、あるいは水平方向に配向した異方性結晶が形成されており、結晶成分が高い配向性を示していると言える。したがって、主に、円周方向（Φ）に強度分布のある円状にＸ線回折像が出現する、球晶を多く有する従来の高分子材料よりも優れたガスバリア性を成形フィルム１が発揮する。

なお、結晶性樹脂Ａの結晶成分に由来するＸ線回折像が、いずれも円周方向（Φ）に強度分布のある点状、円弧上のいずれか１種類以上の形状に出現するとともに、さらに熱可塑性樹脂Ｂの結晶成分に由来するＸ線回折像が、いずれも円周方向（Φ）に強度分布のある点状、円弧上のいずれか１種類以上の形状に出現することがより好ましい。これにより、球晶を多く有する従来の高分子材料よりもより一層優れたガスバリア性を成形フィルム１が発揮する。

なお、本実施形態では、繰り返し部１５を、第１の層１１と、第２の層１２とを交互に繰り返し積層してなるもの、すなわち、第１の層１１と、この第１の層１１の一方の面側に位置する第２の層１２とを有する積層体が繰り返し積層してなるものとして説明したが、繰り返し部１５は、本発明の効果を阻害しない範囲で、結晶性樹脂Ａを有する第１の層１１、熱可塑性樹脂Ｂを有する第２の層１２以外の層として、例えば、熱可塑性樹脂Ｃを含有する第３の層を有しても良い。

例えば、結晶性樹脂Ａを含有する第１の層１１（Ａ）、熱可塑性樹脂Ｂを含有する第２の層１２（Ｂ）、熱可塑性樹脂Ｃを含有する第３の層（Ｃ）の３種類の層を有する場合、繰り返し部１５は、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）がそれぞれ少なくとも１つ含まれるものであればよいが、繰り返し部１５が（ＢＡＣ）および（ＡＣＡＢ）のような順で積層された積層体で構成され、成形フィルム１は、これらを繰り返し部１５として含む、（ＢＡＣ）ｎおよびＢ（ＡＣＡＢ）ｎ等の様に規則的順列で積層されているものであることがより好ましい。ここで、ｎは繰り返しの単位数である。

以上のような成形フィルム１は、例えば、平板状をなす本発明の多層フィルムを用意した後、この多層フィルムに収納部２０を２次形成することにより得ることができる。

なお、多層フィルムの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、数台の押出機により、原料となる樹脂等を溶融押出するフィードブロック法や、マルチマニホールド法などの共押出Ｔダイ法、空冷式または水冷式共押出インフレーション法が挙げられ、なかでも、共押出Ｔダイ法で製膜する方法が各層の厚さ制御に優れる点で特に好ましい。

また、上記のような製造方法で得られた多層フィルムを、製膜する方法としては、特に限定されないが、徐冷により結晶性樹脂Ａの結晶化を促す方法とすることが好ましい。徐冷によって結晶性樹脂Ａの結晶化速度を最適化することにより、第１の層１１において結晶性樹脂Ａの結晶配向が進行し、その結果、よりガスバリア性の優れた多層フィルムを作製することができる。

また、多層フィルムに収納部２０を形成する方法、すなわち、多層フィルムを２次成形する方法としては、特に限定されないが、例えば、多層フィルムを真空成型または圧空成形、プラグ成形等する方法が挙げられる。

なお、本実施形態では、図２に示すように、錠剤４０は、タブレット状をなし、さらに、この錠剤４０を収納すべき収納部２０は、錠剤４０の形状に対応して、その全体形状が円錐台状、平面視形状が円形状をなしているが、収納すべき錠剤４０のワークの形状に対応して、収納部２０は、例えば、その平面視形状が、三角形、四角形、五角形、六角形のような多角形状や、長円形状等をなしていてもよい。

また、本実施形態では、成形フィルム１が収納部２０を８つ備える場合としたが、収納部２０の数は、これに限定されず、１つ以上であればよい。

以上、本発明の多層フィルム、成形フィルムおよび包装体について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。

例えば、本発明の多層フィルムおよび成形フィルムには、同様の機能を発揮し得る、任意の層が追加されていてもよい。

さらに、本発明の包装体において、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することができる。

また、前記実施形態では、収納部を備える成形フィルムにカバーフィルムを重ね合わせることで包装体としたが、これに限定されず、包装体は、例えば、２つの多層フィルムを重ね合わせた状態で縁部を熱圧着することで袋体とし、この袋体の内部に、ワークとして食肉、加工肉および青果物等の食材、または、注射針、シリンジ、検査キットおよびカテーテル等の医療器具を収納する包装袋等であってもよい。

以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

１．多層フィルムおよび成形フィルムの製造
１−１．多層フィルムの製造
（実施例１）
結晶性樹脂Ａとして高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）（プライムポリマー社製、「２１００Ｊ」、密度：953ｋｇ／ｍ^３、重量平均分子量：63000）を、熱可塑性樹脂Ｂとしてポリプロピレン樹脂（ＰＰ）（プライムポリマー社製、「Ｊ１０６Ｇ」、密度：910ｋｇ／ｍ^３、重量平均分子量：214000）を、それぞれ、用意した。

上記高密度ポリエチレン樹脂およびポリプロピレン樹脂を、それぞれ押出機（株式会社サン・エヌ・ティー社製、「SNT40-28型番」）で、２４０℃の溶融状態とし、フィードブロックおよびダイを用いて共押出しして、フィルム形成した後、このものを１４５℃で熱処理（アニール処理）することで、３３層の多層フィルムを作製した。ここで、積層厚み比がＡ：Ｂ＝１：４になるように吐出量を調整した。
なお、多層フィルムの厚みは８０μｍであった。

（実施例２）
積層数を６５層としたこと以外は、前記実施例１と同様の設備・条件で実施例２の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは１００μｍであった。

（実施例３）
積層数を１２９層としたこと以外は、前記実施例１と同様の設備・条件で実施例３の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは５０μｍであった。

（実施例４）
積層数を２５７層としたこと以外は、前記実施例１と同様の設備・条件で実施例４の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは１００μｍであった。

（実施例５）
積層数を２５７層としたこと以外は、前記実施例１と同様の設備・条件で実施例５の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは５０μｍであった。

（実施例６）
積層数を１０２５層としたこと以外は、前記実施例１と同様の設備・条件で実施例６の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは３００μｍであった。

（実施例７）
積層数を４０９７層としたこと以外は、前記実施例１と同様の設備・条件で実施例７の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは３００μｍであった。

（実施例８）
積層厚み比をＡ：Ｂ＝３：７となるようにしたこと以外は、前記実施例７と同様の設備・条件で実施例８の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは３００μｍであった。

（実施例９）
積層厚み比をＡ：Ｂ＝１：１となるようにしたこと以外は、前記実施例７と同様の設備・条件で実施例９の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは３００μｍであった。

（実施例１０）
積層厚み比をＡ：Ｂ＝１：１となるようにしたこと以外は、前記実施例６と同様の設備・条件で実施例１０の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは３００μｍであった。

（実施例１１）
結晶性樹脂Ａとして高密度ポリエチレン樹脂（ＨＤＰＥ）（旭化成ケミカルズ社製、「T4750」、密度：９５０ｋｇ/ｍ^３、重量平均分子量：５３０００）を用いた以外は、前記実施例４と同様の設備・条件で実施例１３の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは１００μｍであった。

（実施例１２）
結晶性樹脂Ａとしてポリカプロラクトン樹脂（ＰＣＬ）（Perstorp社製、「Capa6500 」、密度：１０２０ｋｇ/ｍ^３、重量平均分子量：８４５００）を、熱可塑性樹脂Ｂとしてポリスチレン樹脂（ＰＳ）（dic社製、「CR3500」、密度：１０６０ｋｇ/ｍ^３、重量平均分子量：２１０，０００）を用いた以外は、前記実施例４と同様の設備・条件で実施例１４の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは１００μｍであった。

（実施例１３）
結晶性樹脂Ａとしてポリカプロラクトン樹脂（ＰＣＬ）（Perstorp社製、「Capa6800 」、密度：１０２０ｋｇ/ｍ^３、重量平均分子量：１２００００）を、熱可塑性樹脂Ｂとしてポリスチレン樹脂（ＰＳ）dic社製、「CR4500」、密度：１０６０ｋｇ/ｍ^３、重量平均分子量：３３０，０００）を用いた以外は、前記実施例４と同様の設備・条件で実施例１３の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは１００μｍであった。

（実施例１４）
熱可塑性樹脂Ｂとしてノルボルネン・エチレン共重合樹脂（NB・E 重量比４：１）（ポリプラスチック社製、「TOPAS6013」、密度：１０２０ｋｇ/ｍ^３）を用いた以外は、前記実施例４と同様の設備・条件で実施例１４の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは１００μｍであった。

（比較例１）
積層厚み比をＡ：Ｂ＝７：３となるようにしたこと以外は、前記実施例１２と同様の設備・条件で比較例１の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは１００μｍであった。

（比較例２）
積層厚み比をＡ：Ｂ＝４：１となるようにしたこと以外は、前記実施例１２と同様の設備・条件で比較例２の多層フィルムを作製した。
なお、多層フィルムの厚みは１００μｍであった。

１−２．成形フィルムの製造
各実施例および各比較例の多層フィルムについて、それぞれ、ブリスタ包装機（ＣＫＤ社製、「FBP-300E」）を用いて、長手方向に沿って５つ、短手方向に沿って２つずつ並ぶように計１０つの収納部（φ10.0mm×4.5mm）が形成された各実施例および各比較例の成形フィルムを製造した。

２．評価
２−１．多層フィルムの評価
各実施例および各比較例で作製した多層フィルムについて、積層数、異方性結晶の有無、Ｘ線散乱測定による結晶構造、水蒸気バリア性、配向度の評価を行った。以下に、これらの評価方法について説明する。

＜積層数、異方性結晶の有無＞
各実施例および各比較例で作製した多層フィルムの層構成は、ミクロトームを用いて断面を切り出したサンプルについて、電子顕微鏡観察により求めた。すなわち、日本電子（株）製のＪＳＭ−７５００ＦＡを用いて、フィルム断面を１０００〜１０００００倍に拡大観察し、断面写真を撮影、層構成（第１の層、第２の層における傾斜方向におよび水平方向に配向した異方性結晶の有無）および層数を測定した。
なお、図３に、実施例６の多層フィルムにおけるＴＥＭ断面写真を示す。

＜Ｘ線散乱測定による結晶構造＞
各実施例および各比較例で作製した多層フィルムを、（株）リガク製のＸ線回折装置ＮＡＮＯ Ｖｉｅｗｅｒを用いて評価した。

なお、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）に、それぞれ、実施例１、２、４、５の多層フィルムにおけるポリエチレン樹脂の結晶面（２００）に由来するＸ線回折像を示す。

＜水蒸気バリア性＞
各実施例および各比較例で作製した多層フィルムの水蒸気バリア性は、ＭＯＣＯＮ製のＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ（登録商標）３／３３を用いて、ＪＩＳ Ｋ７１２６（Ｂ法、等圧法）に記載の方法に準拠して評価した。

＜配向度＞
各実施例および各比較例で作製した多層フィルムの第１の層および第２の層における配向度を、X線回折像を一次元化して得られる回折ピークの半値幅(H)を用いてΠ=(180- H)/180の式で求めた。

２−２．成形フィルムの評価
各実施例および各比較例で作製した成形フィルムについて、水蒸気バリア性の評価を行った。以下に、この評価方法について説明する。

＜水蒸気バリア性＞
各実施例および各比較例で作製した成形フィルムの水蒸気バリア性は、各実施例および各比較例の成形フィルムが有する１０つの収納部にそれぞれゼオライト（φ7.0ｍｍ×7.0ｍｍ）を充填した状態で、アルミ性のカバーフィルムを用いて収納部の開口を密封し、この状態で４０℃・９０％ＲＨの雰囲気下に２４時間放置した後のゼオライトの重量変化を測定した。そして、この測定結果に基づいて収納部を透過した水蒸気量を求めることで評価した。
以上の各実施例、比較例の評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、各実施例の多層フィルムでは、第１の層の平均層厚みａ［ｎｍ］と第２の層の平均層厚みｂ［ｎｍ］とがａ≦ｂなる関係を満足することにより、少なくとも第１の層において、結晶性樹脂Ａは、結晶の分子鎖軸が、多層フィルム平面に対して傾斜方向および／または水平方向に配向した異方性結晶を形成することで高い配高度を示し、これに起因して、各実施例の多層フィルムは優れた水蒸気バリア性を発揮した。また、収納部を形成した成形フィルムにおいても、多層フィルムと同様の傾向を示した。

なお、実施例１、２の多層フィルムでは、図４に示すように、ポリエチレン樹脂の結晶面（２００）に由来するＸ線回折像がともに円弧の配向を示しており、実施例４、５の多層フィルムでは、図５に示すように、ポリエチレン樹脂の結晶面（２００）に由来するＸ線回折像がともに点状の配向を示していた。

また、実施例６の多層フィルムでは、図３に示すように、第１の層と第２の層との双方において、結晶の分子鎖軸が、多層フィルム平面に対して傾斜方向に配向した異方性結晶が認められた。

これに対して、各比較例の多層フィルムでは、ａ≦ｂなる関係を満足しないことに起因して、第１の層および第２の層の双方において、結晶の分子鎖軸が、多層フィルム平面に対して傾斜方向および／または水平方向に配向した異方性結晶が認められるものの高い配高度を示さず、これに起因して、各比較例の多層フィルムおよび成形フィルムは、各実施例の多層フィルムおよび成形フィルムと比較して、水蒸気バリア性に劣る結果となった。

１ 成形フィルム
１１ 第１の層
１２ 第２の層
１５ 繰り返し部
２０ 収納部
３０ カバーフィルム
４０ 錠剤
１００ 包装体

Claims (9)

1. 熱可塑性を有する結晶性樹脂Ａを含有する第１の層と、前記結晶性樹脂Ａとは異なる熱可塑性樹脂Ｂを含有する第２の層とを交互に繰り返し積層してなる繰り返し部を含む多層フィルムであって、
   前記第１の層の平均層厚みをａ［ｎｍ］とし、前記第２の層の平均層厚みをｂ［ｎｍ］としたとき、ａ≦ｂなる関係を満足することを特徴する多層フィルム。
2. ａ／ｂは、０．１０以上、１．００以下である請求項１に記載の多層フィルム。
3. 前記第１の層は、その平均層厚みが１０ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下である請求項１または２に記載の多層フィルム。
4. 前記結晶性樹脂Ａは、その重量平均分子量が４０，０００以上、２００，０００以下である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の多層フィルム。
5. 前記第２の層中において、前記熱可塑性樹脂Ｂは、結晶性を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の多層フィルム。
6. 前記第２の層は、その平均層厚みが５０ｎｍ以上、２０００ｎｍ以下である請求項５に記載の多層フィルム。
7. 前記熱可塑性樹脂Ｂは、その重量平均分子量が１００，０００以上、４００，０００以下である請求項５または６に記載の多層フィルム。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の多層フィルムを２次成形することにより得られることを特徴とする成形フィルム。
9. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の多層フィルム、または、請求項８に記載の成形フィルムを備えることを特徴とする包装体。

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